基于图像识别的路牌信息检测方法研究-通信与信息系统专业论文.docx

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名： 日期： 年 月 日 论 文 使 用 授 权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘 摘 要 摘 要 惯性导航系统(INS)无需依赖外部环境，工作时具有高度自主性，是一种重要 的导航设备。但该导航系统的定位误差会随着时间增长而逐渐累积，限制了系统 独立工作的有效时间。通常可采用 GPS 可对 INS 的误差进行修正，但 GPS 不是完 全自主导航方式，依赖于卫星信号，且存在 GPS 信号失锁或无法正常接收 GPS 信 号的情况。INS/Vision 组合导航可有效解决导航系统的自主性和系统误差修正的问 题。 为此，本文提出一种利用路牌作为导航标志的视觉定位方案，是自主式定位 方法的一种探索性研究。本文在图像识别的基础上，针对视觉系统中路牌信息检 测的相关问题进行了深入地研究，主要内容包括： (1)分析和研究了灰度边缘检测、颜色相似性判定、角点检测等方法，针对路 牌图像的几何特征和颜色特征，确定了一种路牌区域检测的方法，并通过实验验 证了本方法的有效性；同时，针对角点检测方法，根据待检测的路牌区域的特征， 对角点检测过程中角点判决的方法进行了改进，实验表明该方法在去除大量干扰 角点的同时可保留目标角点，抑制角点误检和漏检的情况； (2)在(1)完成路牌区域检测之后，对路牌图像产生倾斜变形原因和类型进行了 分析，确定了一种坐标变换进行倾斜校正的方法，与传统的整体旋转法相比，具 有计算量小的优势；接着，对路牌区域采用四次投影法分割出单个文字图像，结 合路牌先验知识并引入分割点验证窗口，可有效避免字符误分割； (3)针对自然条件下路牌文字识别问题，采用 Gabor 特征和网格特征的联合特 征，研究了 BP 神经网络的工作原理，根据汉字结构构建了二级 BP 神经网络，构 建了汉字样本库，实验结果表明所用特征可较好的表征汉字，神经网络系统具有 较好的鲁棒性，二级网络的性能要优于单级网络，具有较高的识别率。 关键词：图像处理，汉字识别，BP 神经网络，特征提取 I ABSTRACT ABSTRACT ABSTRACT Inertial navigation system (INS) is widely used because it can work independently. But the INS can’t work independently in high accuracy for a long time, because the location error drift goes unbounded with time. GPS can be used to correct the INS error, but it is not a kind of completely autonomous navigation, and satellite signals may be blocked by high-rise buildings. INS/Vision Integrated Navigation can be an effective solution to the problems of autonomous navigation and system error correction. A method of vision positioning based on the road sign as a navigation mark is proposed, which is an exploratory study of self-positioning method. Based on the image recognition, the problem of road sign detection in the vision system is in-depth study. Firstly, analysis and re